Плазменная частота.
Итак, в плазме возможно самопроизвольное разделение зарядов на расстоянии порядка
Второй закон Ньютона как уравнение движения: Поделим левую и правую часть на
Поставим вместо
Обозначим
Это уравнение описывает колебательные движения с собственной круговой частотой
(Замечание. Величина
Вопросы для самоконтроля. 1. Что такое плазма? 2. В чем смысл термина «квазинейтральность» плазмы? 3. Когда плазму можно считать низкотемпературной? Высокотемпературной? 4. В чем состоит физический смысл радиуса Дебая? 5. Сформулируйте определение плазмы Ленгмюра. 6. Каким образом возникают плазменные колебания? Что такое плазменная (ленгмюровская) частота? 7. Какую роль играет ионосфера для радиосвязи?
|
. Легко видеть, что такое разделение зарядов вызовет колебательные движения зарядов. В электрическом поле при разделении зарядов на электрон будет действовать сила 
. Напряженность соответствующего поля
.
(знак «-» обусловлен тем, что сила, действующая на электрон, направлена в сторону, противоположную направлению смещения от положения равновесия, а электрон в процессе движения «проскакивает» положение равновесия – возникают колебания).
соответствующее выражение 
и, перенеся все в левую часть, получаем уравнение:
.
, тогда уравнение примет вид:
:
Гц, если 
измеряется в см 
.)
- характерное время, за которое плазма может отреагировать на внешнее воздействие. (Например, при резком включении внешнего поля распространение поля в плазме установится за время порядка 
равна соответствующей (плазменной) частоте 
ионизированного газа ионосферы (рис. 22.3).
На этом принципе основано распространение коротких радиоволн вокруг земного шара.
(Примечание. Показатель преломления ионосферы 
, где 
, т.е. 
может быть <1.)
